《宇宙中的地球》的教学设计

《宇宙中的地球》的教学设计

　　《宇宙中的地球》的教学设计

　　【教学目标】：

　　知识与技能目标

　　1. 用图示说明天体系统的层次以及地球在宇宙中的位置。

　　2. 运用图表资料说明地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星。

　　3. 分析地球的宇宙位置及自身条件，理解地球上出现生命原因。

　　过程与方法目标

　　1. 运用分析归纳总结的方法说明地球是太阳系中的一颗普通的行星，又是一颗特殊的行星。

　　2. 运用比较的方法学习不同的天体和九大行星的特征。

　　情感态度与价值观目标

　　1. 通过了解地球所处的宇宙环境及其对地球的影响，形成科学的宇宙观和保护地球环境的意识。

　　2. 激发探究地理问题的兴趣和动机。

　　【教材内容及分析】：

　　课程标准对学习本章内容的要求 ：描述地球所处的宇宙环境，运用资料说明地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星。

　　本节教材通过三部分内容阐述该标准 , 一是介绍了地球的宇宙环境，主要要求能够用天体系统的层次来说明地球的宇宙环境。二是说明了地球是太阳系的一颗普通的行星，从九大行星的运动特征、质量、体积等方面来说明。三是介绍了地球的特殊性 , 地球是太阳系中唯一存在生命的行星，分析了地球上生命存在的条件。三部分联系密切 , 按空间尺度由大到小的顺序先讲宇宙环境，然后提供资料，让学习者分析地球是太阳系中的普通行星 ，最后从地球是太阳系中唯一的一颗适合生物生存和繁衍的行星说明了地球是太阳系中一颗特殊的行星，教材重点分析了地球上有生命物质存在的原因。通过提供了阅读材料 “ 探索地外文明 ” ，激发学习者的兴趣，提供活动题让学习者探究，需要到什么样条件的外星球去寻找外星人，从而学会分析生命物质存在的条件（同时隐含着在太阳系之外可能有存在生命的星球）。通过分析给学生这样的价值体验：在太阳系中目前还找不到适合人类生存的其他星球，在短时间内不可能在其他星球建立起庞大的人类生活基地，人类只有一个地球 , 要保护好我们唯一的家园。

　　本节教学重点是通过天体系统的层次说明地球在太阳系中的位置；运用资料说明地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星，其中从数据中比较三大类行星的特点是难点。

　　【教学过程和教学策略】

　　一、联系生活，激发兴趣

　　师： 晴朗的夜晚，繁星满天的星空总会引人遐想，你有这样的经历吗？你知道有哪些天体吗？

　　生： 略。

　　（ 引起学生注意， 激发学生学习的兴趣， 主动去探究宇宙中存在的自然现象。 ）

　　［板书］一、地球在宇宙中的位置

　　［展示天体图片（有编号、无名称）］要求学生辨认，并说一说该天体的相关知识。

　　［出示讨论题，学生展开讨论］恒星和行星的区别。

　　师： 了解天体知识从天体的形状、组成物质、运动特征、是否发光方面分析。

　　（展示图片，吸引学生的学习兴趣， 通过讨论活动，让学生在参与活动的过程中获得知识。 ）

　　二、自主探究，感悟教材

　　[ 过渡 ] 任何天体在宇宙中都有自己的位置，什么是天体系统？

　　生： 略。

　　师： （强调）天体系统至少由两个天体组成，同时要相互吸引和相互绕转。

　　师： 我们可以通过分析宇宙中不同级别的天体系统来了解和描述地球在宇宙中的位置。你能够列出天体系统的层次吗？

　　[ 展示主要天体系统图片 ] 让学生判断天体系统的名称和不同的级别。

　　[ 学生活动 ] 同桌讨论， 完成天体系统的 层次 框图。

　　师： 我们平常写信除了写邮政编码外，还要写上省、县、乡（镇）、村（街道）等地址，假设有一天你和宇宙中的外星人通信，该如何书写地址呢？

　　生： 讨论。

　　( 从学生感兴趣的事入手，增强探究的乐趣 )

　　[ 过渡 ] 从天体系统中我们明确了地球是处于太阳系中的， 你知道太阳系吗？ 地球在太阳系中的地位又如何的呢？

　　［板书］二、太阳系中的一颗普通行星

　　[ 情境创设 ] 教师提供背景材料，引导学生读图和分析材料：

　　1. 读图：图 1 ． 3 太阳系模式图和表 1 ． 1 思考回答

　　（1）太阳系的成员有哪些？（太阳、九大行星、小行星、彗星、卫星、流星体、行星际物质）距离太阳由近到远有哪几颗大行星？（ 水 星 、金 星 、地球、火 星 、木 星 、土 星 、天王 星 、海王 星 、冥王 星）你能够描述地球的位置吗？（日地距离、地球的邻居）

　　( 围绕“找”字设计读图活动，培养读图能力 )

　　（2）：九大行星公转运动的方向相同吗？（相同，自西向东，图中为逆时针方向）它们的轨道倾角相差大吗？（水星和冥王星稍大一些，其余的相差不大）是不是近乎在同一个平面上？（基本上在同一平面上） 轨道形状有什么共同特点？（偏心率接近０，轨道是近似于圆的椭圆）与其他行星比较，地球在运动特征方面有没有特殊的地方？（ 地球在运动特征方面没有特殊的地方）

　　[ 学生活动 ] 学生分组讨论。

　　师： 九大行星公转运动的共同特征（同向性、共面性、近圆性），说明 地球在运动特征方面没有特殊的地方。

　　2. 读图 1.5 太阳系其他行星与地球的质量和体积比

　　（1） 九大行星按其特征分为哪几类？（类地行星、巨行星、远日行星）各包括哪几颗大行星？（类地行星 —— 水、金、地、火 ，巨行星—— 木、土 ，远日行星—— 天、海、冥 ）

　　（2）各类行星分别具有哪些特征？（ 类地行星体积和质量比较小，如水星的体积约为地球体积的 5 ． 6% ，质量是地球质量的 5% ；巨行星体积和质量都很大，如木星的体积约为地球体积的 1 316 倍，质量是地球质量的 318 倍；远日行星中天王星、海王星的质量和体积都比较大，冥王星的质量和体积都是最小的。 ）

　　（3）地球与水星、金星、火星相比，有没有特殊的地方？（ 地球的质量和体积并不是最大的，也不是最小的， 与水星、金星、火星相比，也没有特殊的地方 ）

　　（4）从以上材料的分析，你得到了什么结论？ —— 地球是太阳系中的一颗普通行星。

　　[ 学生活动 ] 学生将分组讨论的结果与全班分享。

　　( 分组合作，既让每一位学生参与课堂活动，同时也培养了学生的合作意识和能力 )

　　［过渡］人们常常又说地球是一颗特殊的行星，你能说说地球的特殊性在哪里吗？

　　［板书］三、存在生命的行星

　　三、阅读资料，探索深化

　　［图表分析］教师提供九大行星表面平均温度比较资料（表格）

　　①固体表面平均温度 ② 云层平均温度 ③ 不确定

　　［学生阅读图表后，思考问题］

　　(1) 在太阳系九大行星中，从水星到冥王星的表面平均温度有什么变化规律？（温度越来越低）这与它们距太阳的远近有什么关系？（距日越远，温度越低）

　　(2) 地球的平均温度是多少？（ 22℃ ）这和它在太阳系中的位置有什么关系？（有，日地平均距离适中）从温度条件看，你知道太阳系九大行星中为什么只有地球上有生命物质存在吗？（地球有 适宜的温度，其他星球不是温度太高就是温度太低 ）

　　(3) 从地球本身的条件看，生命物质的存在还需要什么条件？（ 适宜呼吸的大气；海洋的形成， 液态水的存在 ）

　　( 通过阅读图表，培养学生对地理信息的整理和分析能力 )

　　[ 探索活动 ] 教师提供 1994 年 7 月，苏梅克一列维 9 号彗星撞击木星资料：

　　1994 年 7 月 16 日 至 22 日，苏梅克一列维 9 号彗星闯入太阳系，在靠近木星的时候，受木星强大潮汐力的影响，被分解成 21 颗碎片，以每秒 60 公里速度，如 21 颗高速运动的弹头，连续向木星迅猛地撞击，产生了一连串震撼宇宙的大爆炸，所产生的能量比广岛原子弹还要大上 100 亿倍！这次撞击被称为 “ 世纪之吻 ” ，人们为这次可怕的撞击深感震惊。天文学家们通过天文望远镜，看到木星表面升腾起宽阔的尘云，高温气体直冲至 1000 公里的高度，并在木星上留下了如地球大小的撞击痕迹。在彗木相撞前的一段时间里，木星发出的强电磁波比平时强 9 倍，撞击时溅落点温度瞬间上升到上万摄氏度。这次碰撞引起了激烈的高温和化学反应，生成了氢氰化合物，这些化合物存留在木星大气中，并在以后的几年里四处扩散。彗星同时也留下了大量的一氧化碳和水，通过太阳光线的照射，科学家们相信，它们已经和木星大气中的物质发生反应生成了二氧化碳。这次撞击所影响的木星范围和地球大小相当，这样的碰撞要是发生在地球上，会造成全球性破坏。

　　师： 根据以上材料，你认为生命要稳定安全生存和发展还需要有什么条件？

　　生： 稳定安全的宇宙环境也很重要。

　　师： 地球在宇宙中并没有什么特殊性，它也是一颗普通的行星，但是地球由于自身的原因而使地球上有智慧生命的存在，从这个方面来讲，地球又是一颗特殊的行星。

　　[ 探索活动 ] 教师收集科幻片中的外星人形象图片（通过网络收集），如果外星人存在，那么该星球应该具备怎样的条件？

　　（ 培养探索自然奥秘的兴趣， 培养学生迁移和应用知识的能力 ）

　　[ 活动 ] 写一小短文，或绘图向同学讲解地球所处的宇宙环境。

　　【评析】

　　初一、初二年级的大部分学生只是把地理看成是一个“副科”而没有足够的重视，很多地理基础知识已经遗忘，学习地理的兴趣也不浓厚。如何唤起他们的记忆和兴趣，是高一地理教学中急需解决的问题。本课是高中地理学习的第一课，对激发学生的学习兴趣，掌握新课程标准要求下的学习方法至关重要。因此本教学设计提供了学生感兴趣的天象和“外星人”等材料，激发学生学习兴趣，创设各种教学情境，养成学生主动探究的学习习惯，使学生初步掌握科学的学习地理的方法，如比较法，图表分析法，对地理资料的归纳分析等方法。

　　资料宝库

　　寻找外星生命

　　宇宙之大是人类永远无法想象的，和这个广袤的空间相比，世间一切都显得那么渺小。地球上的生命，难道真的就是宇宙中的唯一吗？

　　美国科罗拉多大学科学家认为，除地球外，太阳系中任何一个星球存在生命的可能性都不大，而在太阳系外找到生命的可能性更大。此前科学家认为太阳系中火星和木星的卫星木卫二上可能存在某种形式的初级生命，但现在仍无发现。如果考虑到生命存在所需要的基本条件，火星和木卫二存在生命的机会都非常小。但对于广袤的宇宙而言，可能会在某处存在适于生命生存的条件。

　　地球和其他星球存在大量多样生命形式的关键是有光合作用。光合作用能够吸收并转化光能，用转化后的能量完成生命所需的生化任务。如果生物曾经在一个星球有过繁盛时期，光合作用将改变这个星球外层大气成分，就像生命对地球大气的改变一样。而除地球外，太阳系内其他星球的大气都没有类似改变。生活在星球表面深层的初级生命也可能通过化学反应而不是光合作用存活，而这种存活方式不会影响星球的大气构成。但这种生存方式需要许多条件碰巧凑在一起，而这样的机会并不是很多。

　　至少在十亿年前，地球就向外太空发出过信号，证明这里存在着生命。天文学家们知道，那些在其光线中包含强烈氧气信号的星球具有生命存活的条件，其它暗示生命存在的独特信号还包括水、二氧化碳、臭氧、甲烷、一氧化二氮和叶绿素等。如果说其它星系存在生命的话，这些生命很有可能已经知道了地球的存在 。权威科学家指出，其它星系的外星人很有可能已经知道地球的存在，并将其列为一个充满生命的星球。 20 多年以后，地球科学家们也将发现遥远星球上的其它生命。

　　目前对太阳系外的星球进行探测的方式是通过其对恒星的重力影响间接进行的，科学家们已经发现了大约 100 颗木星大小相当的其它星球。要对地球一般大小的星球的大气进行测量就需要先进的技术，将其发出的光线与其周围其它众多星球发出的光线区分开来。

　　有专家认为，人类到 2080 年就可能实施登陆火星的计划。因此人类走向更遥远的太空并不是梦。

 

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